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L波段平衡式放大器的研究和分析

电子设计工程 2020年第1期28卷 134-139页

作者：臧宏张青春朱良凡赵桂芳朱维玮中国人民解放军第5720工厂安徽芜湖241000 安徽华东光电技术研究所有限公司安徽芜湖241000

研究了一种可用于无线通信领域并在频点1.03 GHz工作的平衡放大器。本文采用微波软件ADS和HFSS联合对平衡放大器的放大模块和滤波电路模块进行仿真和优化。该放大器的中心频率为1.03 GHz,带宽为200 MHz,中心频点处噪声系数为3.2,增益大... 详细信息

研究了一种可用于无线通信领域并在频点1.03 GHz工作的平衡放大器。本文采用微波软件ADS和HFSS联合对平衡放大器的放大模块和滤波电路模块进行仿真和优化。该放大器的中心频率为1.03 GHz,带宽为200 MHz,中心频点处噪声系数为3.2,增益大于10 dB,输入和输出反射系数均小于12 dB,增益平坦度小于0.5 dB/50 MHz,稳定系数大于1。平衡放大器具有体积小,结构简单,价格低,易于组装,高灵活性和绝对稳定性的优点,可以很好地应用于射频工程应用和微波放大要求。

关键词：平衡式放大器增益稳定系数 S参数微波测试

平衡式放大器和非平衡输出的音源连接会怎样？

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视听技术 2004年第7期 64-64页

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用于TMA的平衡式低噪声放大器设计

固体电子学研究与进展 2013年第4期33卷 333-339页

作者：刘杰赛景波北京工业大学电子信息与控制工程学院北京100124

针对通信基站中塔顶放大器(TMA)的应用,设计了一种应用于TMA的平衡式低噪声放大器,放大器采用平衡式放大器技术和微型3dB混合耦合器,提高了放大器的性能指标,显著减小了电路尺寸,在确定放大器直流工作点后进行输入端和输出端阻抗匹配,... 详细信息

针对通信基站中塔顶放大器(TMA)的应用,设计了一种应用于TMA的平衡式低噪声放大器,放大器采用平衡式放大器技术和微型3dB混合耦合器,提高了放大器的性能指标,显著减小了电路尺寸,在确定放大器直流工作点后进行输入端和输出端阻抗匹配,给出了版图设计和仿真结果,利用ADS联合仿真功能,得出了一个比原理图仿真更接近实际电路的结果。仿真结果表明在800～1 000MHz的频率范围内,噪声系数不大于1dB,功率增益达到15dB左右,输入输出驻波比小于1.2。

关键词：塔顶放大器平衡式放大器 3dB混合耦合器 ADS联合仿真

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一种平衡式GaN内匹配宽带功率放大器设计

固体电子学研究与进展 2021年第3期41卷 176-181页

作者：梁宸玮钟世昌南京电子器件研究所南京210016

基于南京电子器件研究所的0.5μm GaN HEMT工艺平台,研制了一款2~5 GHz宽带固态功率放大器。采用低通L-C匹配网络消除虚部阻抗,并利用λ/4线实现宽带实阻抗到目标阻抗50Ω的匹配,最后通过3 dB Lange耦合器实现宽带平衡式功率合成设计。... 详细信息

基于南京电子器件研究所的0.5μm GaN HEMT工艺平台,研制了一款2~5 GHz宽带固态功率放大器。采用低通L-C匹配网络消除虚部阻抗,并利用λ/4线实现宽带实阻抗到目标阻抗50Ω的匹配,最后通过3 dB Lange耦合器实现宽带平衡式功率合成设计。测试结果表明,功放在48 V漏电压、1 ms周期、10%射频脉冲时,在2~5GHz频带内,输出功率大于50 dBm(100 W),最高输出功率达到51.2 dBm(132 W),最大功率附加效率52%,合成效率典型值大于85%,二次谐波抑制度大于18 dBc,杂波抑制度大于60 dBc。

关键词：内匹配超宽带平衡式放大器

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用于TMA的平衡式低噪声放大器设计

功能材料与器件学报 2013年第1期19卷 43-48页

作者：刘杰赛景波北京工业大学电子信息与控制工程学院北京100124

针对通信基站中塔顶放大器的应用,设计了一种应用于TMA的平衡式低噪声放大器,放大器采用平衡式放大器技术和微型3dB混合耦合器,提高了放大器的性能指标,显著减小了电路尺寸,在确定放大器直流工作点后进行输入端和输出端阻抗匹配,给出了... 详细信息

针对通信基站中塔顶放大器的应用,设计了一种应用于TMA的平衡式低噪声放大器,放大器采用平衡式放大器技术和微型3dB混合耦合器,提高了放大器的性能指标,显著减小了电路尺寸,在确定放大器直流工作点后进行输入端和输出端阻抗匹配,给出了版图设计和仿真结果,利用ADS联合仿真功能,得出了一个比原理图仿真更接近实际电路的结果,仿真结果表明在800～1000MHz的频率范围内,噪声系数不大于1dB,功率增益达到15dB左右,输入输出驻波比小于1.2。

关键词：塔顶放大器平衡式放大器 3dB混合耦合器 ADS联合仿真

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一种S波段平衡式限幅低噪声放大器的设计

微电子学 2012年第4期42卷 463-465,476页

作者：张振范如东罗俊中国电子科技集团公司第二十四研究所重庆400060 西安电子科技大学微电子学院西安710071

介绍了一种小型化平衡式限幅低噪声放大器。该放大器采用Lange桥平衡结构,在实现低噪声的同时,保证了小电压驻波比;在3.0～3.5GHz频带内,噪声系数小于1.3dB,输入输出驻波系数小于1.3,增益大于27dB,平坦度±0.6dB以内,输出1dB压缩点大于1... 详细信息

介绍了一种小型化平衡式限幅低噪声放大器。该放大器采用Lange桥平衡结构,在实现低噪声的同时,保证了小电压驻波比;在3.0～3.5GHz频带内,噪声系数小于1.3dB,输入输出驻波系数小于1.3,增益大于27dB,平坦度±0.6dB以内,输出1dB压缩点大于12dBm。该放大器能够承受最大5W的连续波功率输入,且大功率输入时的驻波系数小于1.3。

关键词：平衡式放大器低噪声放大器限幅放大器

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GSM基站应用的平衡式低噪声放大器

上海大学学报（自然科学版） 2007年第2期13卷 130-133页

作者：杨秀丽李铭祥葛建民韩建国上海大学通信与信息工程学院上海201800

该文叙述一种用于GSM基站前端的集成低噪声放大器的设计方案和测试结果.采用微带线匹配网络,利用Ansoft软件完成设计和仿真.放大器在880-915 MHz频率范围内增益为16 dB左右,噪声系数小于0.4 dB.测试结果达到了实用的指标要求.

关键词：平衡式放大器噪声系数 GSM基站

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一种平衡式超宽带功率放大器研究与设计

一种平衡式超宽带功率放大器研究与设计

作者：梁宸玮中国电子科技集团公司电子科学研究院

学位级别：硕士

随着无线通信的飞速发展,通信系统的不同需求应运而生。各种系统的不同通信标准和不同工作模式可以共存,例如全球移动通信（GSM）,第五代移动通信系统（5G）,无线局域网（WLAN）等,这些通信系统为我们的生活带来了极大的便利。同时,我... 详细信息

随着无线通信的飞速发展,通信系统的不同需求应运而生。各种系统的不同通信标准和不同工作模式可以共存,例如全球移动通信（GSM）,第五代移动通信系统（5G）,无线局域网（WLAN）等,这些通信系统为我们的生活带来了极大的便利。同时,我们对通信的要求也越来越高,这促进了现代移动通信技术的频繁发展,增加了通信频率,拓宽了通信带宽,迅速更新了通信设备。这就促使人们对于射频功率放大器的性能要求越来越高,因此本文最终选择以覆盖整个S波段的大功率宽带放大器作为研究目标。以超大带宽为主要设计目标,充分利用宽带匹配理论,以氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMT）为核心器件,以微带线作为主要电路实现手段,设计了2-5GHz宽带功率放大器。通过比较分析各类宽带放大器的性能优劣,选用平衡式结构补偿宽带放大器较差的输入输出驻波,提高放大器在实际应用中失配、阻抗匹配点偏移等情况下的稳定性。利用Load-Pull负载牵引和手动探针台系统采集管芯小信号参数,采用多级低通LC网络和1/4波长线相结合的方式来实现阻抗匹配,完成了输入输出匹配网络的设计。运用ADS软件的电路仿真功能进行微带版图的绘制,并对整个放大器电路进行S参数仿真,最终完成实物的装配、调试和测试。测试结果表明,在漏极电压48V,输入周期1ms,占空比10%的脉冲信号,使晶体管工作在AB类时,在2-5GHz频段内放大器可以获得不低于49.6dBm（90W）的输出功率,最大输出功率可以达到51.2dBm（128W）:饱和增益大于7.7dB,最大饱和增益可以达到9.3dB;漏极附加效率不低于34.1%,最大附加效率可以达到43.1%。目前国内外有关内匹配平衡式宽带放大器的文章较少,该功率放大器具有比外匹配放大器更小的尺寸,以及较大的输出功率和漏极效率,对于同类型的放大器研究具有一定参考价值。

关键词：氮化镓高电子迁移率晶体管平衡式放大器超宽带大功率

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平衡式低噪声放大器设计

平衡式低噪声放大器设计

作者：李凯电子科技大学

学位级别：硕士

低噪声放大器在无线通信、雷达、遥测遥控和电子对抗系统中作为接收机前端的第一级部件,其性能决定了接收机的抗噪声特性。如今各种科技产品不断更新换代,对低噪声、高增益、高动态范围、高可靠性的低噪声放大器的需求也越来越迫切,因此... 详细信息

低噪声放大器在无线通信、雷达、遥测遥控和电子对抗系统中作为接收机前端的第一级部件,其性能决定了接收机的抗噪声特性。如今各种科技产品不断更新换代,对低噪声、高增益、高动态范围、高可靠性的低噪声放大器的需求也越来越迫切,因此,对低噪声放大器进行研究具有重要意义。本文首先介绍了低噪声放大器的研究背景和发展现状,列举了国内外几家公司的低噪声放大器产品的性能参数,又介绍了低噪声放大器理论,包括低噪声放大器的性能指标和设计方法,然后开始对平衡式低噪声放大器进行设计、仿真、优化、绘制版图、加工实物、测试和调试。本文设计的低噪声放大器的工作频段为1.8.2GHz,为同时满足对噪声系数、增益和驻波比的要求,放大器采用平衡式结构。与单端低噪声放大器相比,平衡式低噪声放大器的端口匹配比较好,能够获得较好的驻波比,而且放大器的动态范围、可靠性和稳定性也得到提高,从而使噪声系数得以降低。考虑到版图设计的难度,本设计选用分支线定向耦合器。首先设计了单级平衡式低噪声放大器,晶体管选用AVAGO公司的ATF-54143,应用ADS软件对放大器的偏置电路、稳定电路和匹配电路进行了设计,并与两个定向耦合器相连构成单级平衡式低噪声放大器,经过仿真和优化,得到了合理的设计方案,加工实物后,经不断调试,最终获得了较好的测试结果,噪声系数小于0.7dB,增益大于15dB,输入输出驻波比小于1.5。为进一步提高增益,设计了两级平衡式低噪声放大器,第二级驱动放大器选用AVAGO公司的晶体管ATF-50189,通过ADS软件对驱动放大器的偏置电路、稳定电路和匹配电路进行了设计,并与第一级低噪声放大器进行级联仿真,最后将级联后的放大器与两个定向耦合器相连构成两级平衡式低噪声放大器,仿真优化后加工实物,经过反复调试,最终测得在工作频带内,放大器的噪声系数在0.67dB.72dB,增益为24.78dB5.31dB,输入输出驻波比均小于1.5。

关键词：低噪声放大器噪声系数交调失真平衡式放大器